微粒粒径是材料学科中一项重要的参数指标,其直观的反应了工业产品的质量。因此,对微粒粒度进行分析是优化产品质量的一个有效的、可靠的途径。目前有很多粒度测量方法,其中激光散射法以其具有测量范围宽、适用材料广泛、精度高等优点得到广泛应用。激光粒度仪目前提高探测精度和范围的方法主要通过扩大光电探测器面积实现的。利用小面积新型探测器作为光靶器件,提高测量精度、范围成为优化激光粒度测量方案的目标。针对这种情况,本文提出了基于图像传感器的激光粒度测量优化方案,并完成了相关理论推导、仿真模拟、程序设计、电路设计和实验验证工作。首先,介绍颗粒粒度分布的概念,研究基于光散射理论的激光粒度测试系统工作原理。通过分析单个颗粒和颗粒群的米氏散射光强分布,结合粒度测量系统工作原理建立微粒的光散射数学模型,并使用Matlab进行仿真模拟。其次,通过分析图像传感器的特性入手,结合激光粒度测试系统对光电探测器的要求,讨论当使用图像传感器作为光靶器件时对测试系统的影响,提出基于图像传感器的激光粒度测试系统优化方案。对激光粒度测试系统中光学系统中主要器件参数进行讨论,研究当使用图像传感器作为光靶器件时对光学系统的影响。使用C#语言编写激光粒度测试系统辅助设计软件,并完成调试。第三,优化激光粒度控制系统。根据以嵌入式控制系统为核心,以PC机为操作平台的设计方案,完成芯片选型、硬件电路设计、PCB板绘制。完成基于嵌入式操作系统AvrX的下位机软件设计,并在Visual Studio 2005开发平台下使用C#设计编写上位机控制软件。最后,本文完成了米氏散射模型仿真结果的分析,通过对激光粒度仪控制系统硬件电路、下位机软件和上位机软件的调试验证,完成了对粒度测试时测量过程的控制。本课题提出的粒度测量方案实现了图像传感器在激光粒度测试中的应用,为进一步研究基于图像传感器的粒度测试技术提供了参考。设计的控制系统实现了激光粒度仪的计算机控制技术,提高了仪器的自动化程度。为下一步仪器的智能化、网络化和小型化打下基础。